第二十六讲 同步时序电路设计.pptVIP

本章小结 * 6.4 时序电路的设计方法 根据给出的具体逻辑问题,求出实现该功能的逻辑电路。 1. 逻辑抽象,建立状态转换图或状态转换表 ① 分析题意， 确定输入、 输出变量以及电路的状态数; ② 定义输入、输出逻辑状态和电路状态的含义; ③ 确定状态之间的转换关系， 画出状态转换图或状态转换表。 2. 状态化简 若两个状态在相同的输入条件下有相同的输出,并且次态也相同，称两个状态为等价状态。 等价状态可以合并成一个状态。 设计同步时序逻辑电路的步骤 3 .状态分配（状态编码） 状态分配就是给每一种状态分配一个二进制代码。 n－－触发器的个数 ； M －－时序电路状态个数。 4. 求出电路的输出方程和状态方程，根据选定的触发器类型，求出驱动方程。 5. 根据求出的输出方程和驱动方程，画出逻辑图。 6 . 检查电路是否能自启动。 【例1】 用JK触发器设计一个六进制同步计数器。 (1)原始状态转换图 （逻辑抽象） S0 S1 S2 S5 S4 S3 0 0 0 0 0 1 (2)状态分配 取二进制自然码顺序 得到状态转换图。 000 001 010 101 100 011 0 0 0 0 0 1 000 001 010 101 100 011 0 0 0 0 0 1 (3)求方程 Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 XXX/X 100/0 101/0 000/1 011/0 001/0 010/0 XXX/X 填次态/输出卡诺图 Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 XXX/X 100/0 101/0 000/1 011/0 001/0 010/0 XXX/X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 X 1 1 0 0 0 0 X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 xXX/X 100/0 101/0 000/1 011/0 001/0 010/0 xXX/X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 X 0 0 0 1 0 1 X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 xXX/X 100/0 101/0 000/1 011/0 001/0 010/0 xXX/X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 X 0 1 0 1 1 0 X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 xXX/X 100/0 101/0 000/1 011/0 001/0 010/0 xXX/X Q2 Q1Q0 00 01 11 10 0 1 X 0 0 1 0 0 0 X 选用J、K触发器 (4)画逻辑图 1 J C 1 1 K 1 J C 1 1 K FF 1 FF 0 Q 0 Q 1 CP 1 J C 1 1 K FF 2 C Q 2 1 1 (5)检查自启动 将无效状态110和111分别代入状态方程和输出方程，得 110→ 111→ 000 1 0 电路能自启动。 000 001 010 101 100 011 0 0 0 0 0 1 110 111 0 1 该电路的输入变量为X， 代表输入串行数据，输出变量为Y，表示检测结果。 【例2】设计一个串行数据检测器。要求连续输入3个或3个以上的1时输出为1，其它输入情况下输出为0。 建立状态转换图和状态转换表 S0： 初始状态， 表示电路还没有收到1。 S1： 表示电路收到了一个1的状态。  S2： 表示电路收到了连续两个1的状态。  S3： 表示电路收到了连续三个或三个以上1的状态。 画状态转换图 S 0 0/0 S 1 X / Y 0/0 S 2 S 3 1/0 1/1 0/0 0/0 1/1 1/0 状态化简 S 0 0/0 S 1 0/0 X / Y S 2 1/0 1/1 0/0 1/0 S 2， S 3为等价态 状态分配 该时序电路共有三个状态，采用两个JK触发器， 取S0=00, S1=01，S2=10。 填次态/输出卡诺图 00 0/0 01 0/0 X / Y 10 1/0 1/1 0/0 1/0 X Q1Q0 00 01 11 10 0 1 xx/x xx/x 01/0 10/0 00/0 00/0 00/0 10/1 求状态方程和输出方程（选用JK触发器） 检查自启动 电路能自启动 状态“11” 代入状态方程和输出